第五章 化学固结法 第一节 水泥土搅拌法
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
据试验和部分工程实践表明，其他条件相同时：水泥某掺 入比aw时(例如＝15％)的水泥土强度fcuc与掺入比aw＝12％的水 泥土强度fcu12的比值fcuc／fcu12与水泥掺该入比aw (＝15％)时的关 系有较好的归一化性质。回归分析得到：fcuc／fcu12与aw呈幂函 数关系，其关系式为：
fcuc
10％～15％)，水泥的水解和水化反应完全是在具有一定活性的介 质——土的围绕下进行，所以硬化速度缓慢且作用复杂。
水泥加固土强度增长的过程也比混凝土缓慢。
1、水泥的水解与水化反应 1) 普通水泥的主要成份及特点
普 通 硅 酸 盐 水 泥 的 主 要 组 份 是 CaO 、 SiO2 、 Al2O3 、 Fe2O3 、 SO3 等，并由这些不同的氧化物分别组成不同的水泥矿物：硅酸 三钙(3CaO·SiO2)｛决定水泥早期强度，四个星期内｝、硅酸二 钙(β-2CaO·SiO2){产生水泥后期强度, 四星期后开始发挥强度作 用,一年左右达到硅酸三钙四个星期时的强度作用}、铝酸三钙 (3CaO·Al2O3){Fra Baidu bibliotek化速度快，促进早期凝结, 对水泥1至3天内的强 度起一定作用}，铁铝酸四钙(4CaO·Al2O·Fe2O3){也促进早期强度， 但强度较低}与硫酸钙(CaSO4)等；
根据试验结果的回归分 析，得到在其他条件相同时， 不同龄期的水泥土无侧限抗 压强度间关系大致呈线性关 系，这些关系式如下：
图5-1-3 水泥土掺人比、龄期 与强度的关系曲线
f cu 7
(0.47
~
0.63)
f; cu 28
f cu 60
(1.15
~ 1.46)
f; cu 28
有关工程特性参数主要通过对水泥加固土的室内外实验获得。
2 水泥土的物理性质 1) 含水量
水泥土在凝结硬化过程中，由于水泥的水化等反应，使得部分 自由水以结晶水的形式固定下来。故水泥土的含水量略低于原土的 含水量，水泥土含水量比原土的含水量减少0.5~7.0％，且随着水泥 掺人比的增加而减小。
2) 重度
1) 无侧限抗压强度及其影响因素
水泥土的无侧限抗压强度一般为300～4000kPa，是天然软土 的几十倍至数百倍。其变形特征随强度不同而介于脆性体与弹塑 体之间。其中，
① 受力开始阶段，应力与应变关系基本符合虎克定律； ② 外力达到极限强度的70％-80％时，试块σ-ε关系不再保持直 线关系； ③ 外力达到极限强度时，强度大于2000kPa的水泥土很快出现 脆性破坏，破坏后残余强度很小，轴向应变约为0.8~1.2％(图5-11中A20、A25)，而强度小于2000kPa的水泥土则表现为塑性破坏 (图5-1-1中A5、A10及A15)。
4、条件限定
1）地基土的天然含水量小于30％(黄土含水量小于25％)、大于70％ 或地下水的pH值小于4时不宜采用干法；冬期施工时，应注意负温 对处理效果的影响；
2）湿法的加固深度不宜大于20m；干法不宜大于15m。水泥土搅拌桩 的桩径不应小于500mm；
3）对泥炭土､有机质土､塑性指数Ip大于25的粘土､地下水具有腐蚀性 时、无工程经验的地区，必须通过现场试验确定其运用性｡
4) 渗透系数
水泥土的渗透系数随水泥掺入比的增大和养护龄期的增长而 减小，一般可达10-5～10-8cm／s数量级。尤其是水泥加固淤泥质 粘土时，能明显地减小原天然土层的水平向渗透系数，这对深基 坑施工非常有利，因此，他可利用水平向渗透系数的改善作为防 渗帷幕。水泥土对垂向渗透性的改善效果不显著。
3 水泥土的力学性质
1）水泥(固化剂)掺入比
水泥掺入比αw为
掺入的水泥质量
w 被加固软土的湿质量 100%
或者
水泥掺入量 掺被入加的固水土泥的质体量积（kg / m3）
2）原土的土性及物理力学特性
3）外掺剂。木质素磺酸钙、石膏、二乙醇胺、 氯化钠、氯化钙、 硫酸钠等。可改善水泥土的性能和提高强度。
4）水泥加固土的工程施工过程与养护条件
2) 水泥加固软土时的水解与水化反应
用水泥加固软土时，水泥颗粒表面的矿物很快与软土中的 水发生水解和水化反应，生产氢氧化钙(CaOH2) 、含水硅酸 钙(CaO·mSiO2·nH2O) 、含水铝酸钙(3CaO·Al2O3·6H2O )及含水 铁酸钙(CaO·Fe2O3·H2O )等化合物。
所生成的氢氧化钙、含水硅酸钙能迅速溶于水中，从而使 水泥颗粒表面重新暴露出来，与水继续发生反应，这样周围的 水溶液就逐渐达到饱和。当溶液达到饱和后，水分子虽然继续 深入颗粒内部，但新生成物已不能再溶解，只能以细分散状态 的胶体析出，悬浮于溶液中，形成胶体。
图5-1-1 水泥土的应力—应变曲线 A5、A10、A15、 A20、 A25 表示水泥掺入比
αw =5％、10％、15％、20％、25％
(1) 水泥掺入比aw对强度的影响
影响水泥土的无侧限抗压强度fcu因素有水泥掺入比、水泥 强度等级、龄期、含水量、有机质含量、外掺剂、养护条件 及土性等。
a 水泥土的fcu强度随着水泥掺入比αw的增加而增大
实验中，从扫描电子显微镜观察中可见，拌入水泥7d时，土颗 粒周围充满了水泥凝胶体，并有少量水泥水化物结晶的萌芽；一个 月后水泥土中生成大量纤维状结晶，并不断延伸充填到颗粒间的孔 隙中，形成网状构造；到五个月后，纤维状结晶辐射向外伸展，产 生分叉，并相互联结形成空间网状结构，水泥的形状和土颗粒的形 状已不能分辨出来。
2、施工分类 根据施工方法的不同，水泥土搅拌法分为水泥浆搅拌(湿
法)和粉体喷射搅拌(干法)两种。前者是用水泥浆和地基土搅 拌；后者是用水泥粉或石灰粉和地基土搅拌。
3 适用土质类型与加固深度
水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉 土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松 散砂土等地基。
表5-1-1 水泥土的无侧限抗压强度试验
天然土的 无侧限
抗压强度
fcuo(MPa)
水泥 掺入比 aw(％)
水泥土的 无侧限
抗压强度
fcu(MPa)
龄期 t (d)
fcu fcu0
5
0.266
7.2
7
0.560
15.1
0.037
10
1.124
90
30.4
12
1.520
41.1
15
2.270
61.3
b 不同掺入比aw时fcuc的归一化性质
式中： fcu1为水泥掺人比为aw1时的水泥土无侧限抗压强度； fcu1为水泥掺人比为aw2时的水泥土无侧限抗压强度。
式(5-1-2)的适用条件是：aw 1=5%~20%；aw1 / aw 2=0.33~3.00
(2) 龄期对强度的影响
a 水泥土的强度随着龄期增长而提高
水泥土的强度随着龄期 的增长而提高。一般在龄期 超过28d后仍有明显增长(图 5-1-3 )。
第11讲
地基处理
第五章 化学固结法
一、概 述
1、概念
第一节 水泥土搅拌法
水泥土搅拌法是指：利用水泥(或石灰)等材料作为固化剂
(材料) ，通过特制的搅拌机械(工具)，在地基深处就地将软 土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌(施工方法)，由固化剂和软 土间所产生的一系列物理-化学反应，使软土硬结成具有整体 性、水稳定性和一定强度的水泥加固土(结果)，从而提高地基 强度和增大变形模量(目的)的处理方法。
因拌人软土中的水泥浆的重度与软土的重度相近，所以水泥土 的重度与天然软土的重度相差不大，它仅比天然软土重度增加0.5％ ~3.0％。所以采用水泥土搅拌法加固厚层软土地基时，其加固部分 对于下部未加固部分不致产生过大的附加荷重，也不会产生较大的 附加沉降 。
3) 相对密度
水泥的相对密度为3.1，比一般软土的相对密度(2.65~2.75)大， 故水泥土的相对密度比天然软土的相对密度稍大，一般比天然 软土的相对密度增加0.7~2.5％。
使加固后，地基的初期强度便较高；
三轴水泥搅拌机
二、加固机理 软土与水泥采用机械搅拌加固的基本原理，集中体现在水泥加
固土(简称水泥土)的物理—化学反应过程中。 水泥加固土与混凝土的硬化机理有所不同： 混凝土的硬化主要是水泥在粗填充料(即比表面不大、活性很
弱的介质)中进行水解和水化作用，所以凝结速度较快； 而在水泥加固土中，由于水泥的掺量很小(仅占被加固土重的
及密集度建筑区作业；
4) 能使原土得到有效利用； 5) 加固后重度变化小。 软弱下卧土层附加沉降小； 6) 与钢筋混凝土桩相比，工程造价低(不仅大量利用了原地基土，
水泥、石灰等固化剂用量也相对较小)。经济； 7) 可以根据上部结构需要，可以灵活采用柱状、壁状、格栅状及块
状等加固型式。 加固型式具多变性与灵活性； 8) 加固深度从数米～数十米。适用于不同级别的建筑。 9) 当采用干法时，无须向地基中加水，并可吸收周围软土中的水分。
水泥水化生成的凝胶粒子的比表面积约比原水泥颗粒大1000倍， 产生很大的表面能。表面能强烈的吸附活性，使较大的土团粒进 一步结合聚集，形成团粒结构的水泥土，并填充于各土团的空隙， 形成坚固的联结，使水泥土的宏观强度大大提高。
2) 凝结硬化反应
随着水泥水化反应的深入，溶液中析出大量的钙离子。当其数 量超过离子交换需要量后，在碱性环境中能使组成粘土矿物的SiO2 及Al2O3的一部分或大部分与钙离子Ca2+反应，逐渐生成不溶于水的 稳定结晶化合物，增大了水泥土的强度。
6 水泥土加固体的主要作用
水泥土搅拌法形成的水泥土加固体，可作为竖向承载的复合地 基、基坑工程围护挡墙、被动区加固、防渗帷幕、大体积水泥稳定 土等。
7 水泥土搅拌法的主要优点
1)可针对不同工程特性的地基土及工程设计要求灵活选用固化剂及 配方。具有设计灵活的特点；
2)搅拌时，对地基侧向挤出影响细小。 对周围建筑影响小； 3)施工对环境影响小(无振动、无噪音、无污染)。 适于集市
4）室内试验表明: 含有高岭石、多水高岭石、蒙脱石等粘土矿物 的这类软土加固效果较好；含有伊犁石、氯化物和水铝英石等矿 物的粘性土以及有机质含量高、酸碱度(pH值)较低的粘性土的加 固效果较差。
5 适用的工程对象
深层搅拌法可用于增加软土地基的承载能力，减少沉降量，提 高边坡的稳定性，适用于以下情况。
/
fcu12
41.582
1.7695 w
(5-1-1)
该统计关系的适用条件是：aw =5%~16%
c 两个不同aw的水泥土的无侧限抗压强度之比
其他条件相同的前提下，两个不同水泥掺入比的水泥土的 无侧限抗压强度之比值随水泥掺入比之比的增大而增大。经回 归分析得到两者呈幂函数关系，其经验方程式为：
fcu1 / fcu 2 ( w1 / w2 )1.7736 (5-1-2)
3、碳酸化作用
水泥水化物中游离的氢氧化钙(Ca(OH)2)能吸收水中和 空气中的二氧化碳(CO2) ，发生碳酸化反应，生成不溶于水 的碳酸钙沉淀:
Ca(OH)2＋CO2 →→ CaCO3＋H2O 这种反应也能使水泥土增加强度，但增长的速度较慢， 幅度也较小。
三、水泥加固土的工程特性
1 影响水泥土的主要因素
当αw<5％时，由于水泥与土的反应过弱，水泥土固化程度 低，强度离散性也较大。但是，当αw＞5％时，水泥土的强度随 着水泥掺入比αw的增加而增大(表5-1-1 ，图5-1-2)。故在水泥土 搅拌法的实际施工中，选用的水泥掺入比要求大于10％。
aw(%) 图5-1-2 水泥土fcu与aw和t的关系曲线
1) 市政工程、铁路、高速公路及工业与民用建筑等厚层软粘土 地基的加固；厂房内具有地面荷载的地坪(如金属材料堆场)、高填 方路堤下的基层等；
2) 进行大面积地基加固，以防止港口、码头、岸壁的滑动、深 基坑开挖时边帮坍塌、坑底隆起和减少软土中地下构筑物的沉降等；
3) 海中(水中)的堤类地基。可作为地下防渗墙以阻止地下渗透 水流；可对桩侧或板桩背后的软土加固，以增加侧向承载能力。
2、土颗粒与水泥水化物的作用 水泥的各种水化物生成后，有的自身继续硬化，形成水泥石骨架，
有的则与其周围具一定活性的粘土颗粒发生反应。
1) 离子交换和团粒化作用 粘土和水结合时会表现出一种胶体特征，例如:如土中二氧化硅
遇水后形成硅酸胶体微粒，表面带有钠离子Na+或钾离子K+，它们 能和水泥水化生成的氢氧化钙中钙离子Ca2+进行当量吸附交换(膨胀 性)，使较小的土颗粒形成较大的土团粒，而使土体强度提高。
fcuc
10％～15％)，水泥的水解和水化反应完全是在具有一定活性的介 质——土的围绕下进行，所以硬化速度缓慢且作用复杂。
水泥加固土强度增长的过程也比混凝土缓慢。
1、水泥的水解与水化反应 1) 普通水泥的主要成份及特点
普 通 硅 酸 盐 水 泥 的 主 要 组 份 是 CaO 、 SiO2 、 Al2O3 、 Fe2O3 、 SO3 等，并由这些不同的氧化物分别组成不同的水泥矿物：硅酸 三钙(3CaO·SiO2)｛决定水泥早期强度，四个星期内｝、硅酸二 钙(β-2CaO·SiO2){产生水泥后期强度, 四星期后开始发挥强度作 用,一年左右达到硅酸三钙四个星期时的强度作用}、铝酸三钙 (3CaO·Al2O3){Fra Baidu bibliotek化速度快，促进早期凝结, 对水泥1至3天内的强 度起一定作用}，铁铝酸四钙(4CaO·Al2O·Fe2O3){也促进早期强度， 但强度较低}与硫酸钙(CaSO4)等；
根据试验结果的回归分 析，得到在其他条件相同时， 不同龄期的水泥土无侧限抗 压强度间关系大致呈线性关 系，这些关系式如下：
图5-1-3 水泥土掺人比、龄期 与强度的关系曲线
f cu 7
(0.47
~
0.63)
f; cu 28
f cu 60
(1.15
~ 1.46)
f; cu 28
有关工程特性参数主要通过对水泥加固土的室内外实验获得。
2 水泥土的物理性质 1) 含水量
水泥土在凝结硬化过程中，由于水泥的水化等反应，使得部分 自由水以结晶水的形式固定下来。故水泥土的含水量略低于原土的 含水量，水泥土含水量比原土的含水量减少0.5~7.0％，且随着水泥 掺人比的增加而减小。
2) 重度
1) 无侧限抗压强度及其影响因素
水泥土的无侧限抗压强度一般为300～4000kPa，是天然软土 的几十倍至数百倍。其变形特征随强度不同而介于脆性体与弹塑 体之间。其中，
① 受力开始阶段，应力与应变关系基本符合虎克定律； ② 外力达到极限强度的70％-80％时，试块σ-ε关系不再保持直 线关系； ③ 外力达到极限强度时，强度大于2000kPa的水泥土很快出现 脆性破坏，破坏后残余强度很小，轴向应变约为0.8~1.2％(图5-11中A20、A25)，而强度小于2000kPa的水泥土则表现为塑性破坏 (图5-1-1中A5、A10及A15)。
4、条件限定
1）地基土的天然含水量小于30％(黄土含水量小于25％)、大于70％ 或地下水的pH值小于4时不宜采用干法；冬期施工时，应注意负温 对处理效果的影响；
2）湿法的加固深度不宜大于20m；干法不宜大于15m。水泥土搅拌桩 的桩径不应小于500mm；
3）对泥炭土､有机质土､塑性指数Ip大于25的粘土､地下水具有腐蚀性 时、无工程经验的地区，必须通过现场试验确定其运用性｡
4) 渗透系数
水泥土的渗透系数随水泥掺入比的增大和养护龄期的增长而 减小，一般可达10-5～10-8cm／s数量级。尤其是水泥加固淤泥质 粘土时，能明显地减小原天然土层的水平向渗透系数，这对深基 坑施工非常有利，因此，他可利用水平向渗透系数的改善作为防 渗帷幕。水泥土对垂向渗透性的改善效果不显著。
3 水泥土的力学性质
1）水泥(固化剂)掺入比
水泥掺入比αw为
掺入的水泥质量
w 被加固软土的湿质量 100%
或者
水泥掺入量 掺被入加的固水土泥的质体量积（kg / m3）
2）原土的土性及物理力学特性
3）外掺剂。木质素磺酸钙、石膏、二乙醇胺、 氯化钠、氯化钙、 硫酸钠等。可改善水泥土的性能和提高强度。
4）水泥加固土的工程施工过程与养护条件
2) 水泥加固软土时的水解与水化反应
用水泥加固软土时，水泥颗粒表面的矿物很快与软土中的 水发生水解和水化反应，生产氢氧化钙(CaOH2) 、含水硅酸 钙(CaO·mSiO2·nH2O) 、含水铝酸钙(3CaO·Al2O3·6H2O )及含水 铁酸钙(CaO·Fe2O3·H2O )等化合物。
所生成的氢氧化钙、含水硅酸钙能迅速溶于水中，从而使 水泥颗粒表面重新暴露出来，与水继续发生反应，这样周围的 水溶液就逐渐达到饱和。当溶液达到饱和后，水分子虽然继续 深入颗粒内部，但新生成物已不能再溶解，只能以细分散状态 的胶体析出，悬浮于溶液中，形成胶体。
图5-1-1 水泥土的应力—应变曲线 A5、A10、A15、 A20、 A25 表示水泥掺入比
αw =5％、10％、15％、20％、25％
(1) 水泥掺入比aw对强度的影响
影响水泥土的无侧限抗压强度fcu因素有水泥掺入比、水泥 强度等级、龄期、含水量、有机质含量、外掺剂、养护条件 及土性等。
a 水泥土的fcu强度随着水泥掺入比αw的增加而增大
实验中，从扫描电子显微镜观察中可见，拌入水泥7d时，土颗 粒周围充满了水泥凝胶体，并有少量水泥水化物结晶的萌芽；一个 月后水泥土中生成大量纤维状结晶，并不断延伸充填到颗粒间的孔 隙中，形成网状构造；到五个月后，纤维状结晶辐射向外伸展，产 生分叉，并相互联结形成空间网状结构，水泥的形状和土颗粒的形 状已不能分辨出来。
2、施工分类 根据施工方法的不同，水泥土搅拌法分为水泥浆搅拌(湿
法)和粉体喷射搅拌(干法)两种。前者是用水泥浆和地基土搅 拌；后者是用水泥粉或石灰粉和地基土搅拌。
3 适用土质类型与加固深度
水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉 土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松 散砂土等地基。
表5-1-1 水泥土的无侧限抗压强度试验
天然土的 无侧限
抗压强度
fcuo(MPa)
水泥 掺入比 aw(％)
水泥土的 无侧限
抗压强度
fcu(MPa)
龄期 t (d)
fcu fcu0
5
0.266
7.2
7
0.560
15.1
0.037
10
1.124
90
30.4
12
1.520
41.1
15
2.270
61.3
b 不同掺入比aw时fcuc的归一化性质
式中： fcu1为水泥掺人比为aw1时的水泥土无侧限抗压强度； fcu1为水泥掺人比为aw2时的水泥土无侧限抗压强度。
式(5-1-2)的适用条件是：aw 1=5%~20%；aw1 / aw 2=0.33~3.00
(2) 龄期对强度的影响
a 水泥土的强度随着龄期增长而提高
水泥土的强度随着龄期 的增长而提高。一般在龄期 超过28d后仍有明显增长(图 5-1-3 )。
第11讲
地基处理
第五章 化学固结法
一、概 述
1、概念
第一节 水泥土搅拌法
水泥土搅拌法是指：利用水泥(或石灰)等材料作为固化剂
(材料) ，通过特制的搅拌机械(工具)，在地基深处就地将软 土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌(施工方法)，由固化剂和软 土间所产生的一系列物理-化学反应，使软土硬结成具有整体 性、水稳定性和一定强度的水泥加固土(结果)，从而提高地基 强度和增大变形模量(目的)的处理方法。
因拌人软土中的水泥浆的重度与软土的重度相近，所以水泥土 的重度与天然软土的重度相差不大，它仅比天然软土重度增加0.5％ ~3.0％。所以采用水泥土搅拌法加固厚层软土地基时，其加固部分 对于下部未加固部分不致产生过大的附加荷重，也不会产生较大的 附加沉降 。
3) 相对密度
水泥的相对密度为3.1，比一般软土的相对密度(2.65~2.75)大， 故水泥土的相对密度比天然软土的相对密度稍大，一般比天然 软土的相对密度增加0.7~2.5％。
使加固后，地基的初期强度便较高；
三轴水泥搅拌机
二、加固机理 软土与水泥采用机械搅拌加固的基本原理，集中体现在水泥加
固土(简称水泥土)的物理—化学反应过程中。 水泥加固土与混凝土的硬化机理有所不同： 混凝土的硬化主要是水泥在粗填充料(即比表面不大、活性很
弱的介质)中进行水解和水化作用，所以凝结速度较快； 而在水泥加固土中，由于水泥的掺量很小(仅占被加固土重的
及密集度建筑区作业；
4) 能使原土得到有效利用； 5) 加固后重度变化小。 软弱下卧土层附加沉降小； 6) 与钢筋混凝土桩相比，工程造价低(不仅大量利用了原地基土，
水泥、石灰等固化剂用量也相对较小)。经济； 7) 可以根据上部结构需要，可以灵活采用柱状、壁状、格栅状及块
状等加固型式。 加固型式具多变性与灵活性； 8) 加固深度从数米～数十米。适用于不同级别的建筑。 9) 当采用干法时，无须向地基中加水，并可吸收周围软土中的水分。
水泥水化生成的凝胶粒子的比表面积约比原水泥颗粒大1000倍， 产生很大的表面能。表面能强烈的吸附活性，使较大的土团粒进 一步结合聚集，形成团粒结构的水泥土，并填充于各土团的空隙， 形成坚固的联结，使水泥土的宏观强度大大提高。
2) 凝结硬化反应
随着水泥水化反应的深入，溶液中析出大量的钙离子。当其数 量超过离子交换需要量后，在碱性环境中能使组成粘土矿物的SiO2 及Al2O3的一部分或大部分与钙离子Ca2+反应，逐渐生成不溶于水的 稳定结晶化合物，增大了水泥土的强度。
6 水泥土加固体的主要作用
水泥土搅拌法形成的水泥土加固体，可作为竖向承载的复合地 基、基坑工程围护挡墙、被动区加固、防渗帷幕、大体积水泥稳定 土等。
7 水泥土搅拌法的主要优点
1)可针对不同工程特性的地基土及工程设计要求灵活选用固化剂及 配方。具有设计灵活的特点；
2)搅拌时，对地基侧向挤出影响细小。 对周围建筑影响小； 3)施工对环境影响小(无振动、无噪音、无污染)。 适于集市
4）室内试验表明: 含有高岭石、多水高岭石、蒙脱石等粘土矿物 的这类软土加固效果较好；含有伊犁石、氯化物和水铝英石等矿 物的粘性土以及有机质含量高、酸碱度(pH值)较低的粘性土的加 固效果较差。
5 适用的工程对象
深层搅拌法可用于增加软土地基的承载能力，减少沉降量，提 高边坡的稳定性，适用于以下情况。
/
fcu12
41.582
1.7695 w
(5-1-1)
该统计关系的适用条件是：aw =5%~16%
c 两个不同aw的水泥土的无侧限抗压强度之比
其他条件相同的前提下，两个不同水泥掺入比的水泥土的 无侧限抗压强度之比值随水泥掺入比之比的增大而增大。经回 归分析得到两者呈幂函数关系，其经验方程式为：
fcu1 / fcu 2 ( w1 / w2 )1.7736 (5-1-2)
3、碳酸化作用
水泥水化物中游离的氢氧化钙(Ca(OH)2)能吸收水中和 空气中的二氧化碳(CO2) ，发生碳酸化反应，生成不溶于水 的碳酸钙沉淀:
Ca(OH)2＋CO2 →→ CaCO3＋H2O 这种反应也能使水泥土增加强度，但增长的速度较慢， 幅度也较小。
三、水泥加固土的工程特性
1 影响水泥土的主要因素
当αw<5％时，由于水泥与土的反应过弱，水泥土固化程度 低，强度离散性也较大。但是，当αw＞5％时，水泥土的强度随 着水泥掺入比αw的增加而增大(表5-1-1 ，图5-1-2)。故在水泥土 搅拌法的实际施工中，选用的水泥掺入比要求大于10％。
aw(%) 图5-1-2 水泥土fcu与aw和t的关系曲线
1) 市政工程、铁路、高速公路及工业与民用建筑等厚层软粘土 地基的加固；厂房内具有地面荷载的地坪(如金属材料堆场)、高填 方路堤下的基层等；
2) 进行大面积地基加固，以防止港口、码头、岸壁的滑动、深 基坑开挖时边帮坍塌、坑底隆起和减少软土中地下构筑物的沉降等；
3) 海中(水中)的堤类地基。可作为地下防渗墙以阻止地下渗透 水流；可对桩侧或板桩背后的软土加固，以增加侧向承载能力。
2、土颗粒与水泥水化物的作用 水泥的各种水化物生成后，有的自身继续硬化，形成水泥石骨架，
有的则与其周围具一定活性的粘土颗粒发生反应。
1) 离子交换和团粒化作用 粘土和水结合时会表现出一种胶体特征，例如:如土中二氧化硅
遇水后形成硅酸胶体微粒，表面带有钠离子Na+或钾离子K+，它们 能和水泥水化生成的氢氧化钙中钙离子Ca2+进行当量吸附交换(膨胀 性)，使较小的土颗粒形成较大的土团粒，而使土体强度提高。